Задачи и упражнения / Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др. Вступительные экзамены и олимпиады по химии. Опыт МГУ
.pdf434 Письменный вступительный экзамен
По окончании осаждения меди на катоде выделяется водород из сер ной кислоты:
2Н2504 + 2Н20 -► 2Н2Т + 0 2| + 2Н280 4, или 2Н20 —►2Н2| + 0 2
Как видно из уравнения, количество серной кислоты не изменяется и, следовательно, остается равным 0.001* моль. Электролиз на этом этапе сводится к разложению воды.
Пусть электролизу подверглось у моль воды. Тогда на катоде выдели лось у моль водорода, а на аноде - 0.5у моль кислорода. Объемы всех выделившихся газов на аноде и катоде станут равными при:
у = 0.0005* + 0.5у,
откуда у = 0.001*. Следовательно, воды разложилось 0.001* моль массой 0.018 г.
Рассчитаем массовую долю серной кислоты в растворе:
___________ т (Н 25 0 4)_____________ _
оо(Н2804)
т(исх.р - ра) - т(Си) - т ( 0 2) - т (Н 20)
0.001*-98 0.098* = 0.1086 (или 10.86%).
* - 0.001* *64 - 0.016* - 0.018* |
0.902* |
Ответ: 10.86% Н2804.
7. 1) СиС12 + 2ИаОН -► Си(ОН)24 + 2ИаС1;
2) 2Си(ОН)2 + СНзСНО — |
СН3СООН + Си20 | + 2Н20; |
3)Си20 + 8ГОТО3(конц) -►2Си(Ш 3)2 + 4 Ш 2| + 4Н20;
4)С и(Ш 3)2 + N338 -► Си5Ф + 2ЫаЫ03;
5) 2Си8 + 302 — — » 2СиО + 2502;
6) |
СиО + Н2 — |
Си + Н20. |
|
Ответ: X - Си(Ж)3)2, V - СиО. |
|
||
8. 1) |
СН3СН2СН2СН3 + Вг2 — |
СН3СНВгСН2СН3 + НВг; |
|
2) |
СН3СНВгСН2СН3 + КОН(спирт) СН3СН=СНСН3 + КВг + Н20; |
||
3)5СН3СН=СНСН3 + 8КМп04 + 12Н28 0 4 -► ЮСН3СООН +
+4К28 0 4 + 8Мп804 + 12Н20;
4)СНзСООН + С12 Ркр > С1СН2СООН + НС1;
5)С1СН2СООН + КСИ -► Ы=С-СН2-СООН + КС1;
6) И=С-СН2СООН + 2Н20 + НС1 -► НООССН2СООН + Ш 4С1.
Ответ-. X - СН3СНВгСН2СН3; V - СН3СООН, Ъ- № ССН2СООН.
9. Пусть в сплаве было * моль алюминия, у моль цинка, 2 моль крем ния и к моль серебра. Тогда массу сплава можно выразить как:
438 |
Письменный вступительный экзамен |
9.39.1% А& 39.1% А1, 13.0% Ве, 8.7% Мё .
10.Например, бутен-2, пропен.
Вариант СО-2008-4
1. АиСз + 4ИаОН + 12Н20 — 4Ыа[А1(ОН)4] + ЗСН4Т. |
] |
2. |
|
СН2С1СН2СНСН2СНз+КОН |
СН2=СНСНСН2СН3+ КС1 + Н20; |
Ан3 |
СН3 |
СН2С1СНС1СНСН2СН3 + 2 п |
►СН2=СНСНСН2СН3 + 2пС12. |
СН3 |
СН3 |
3.305 мл.
4. Н 0С Н 2 (С Н 0Н )3 С Н = 0 + 2 Аё [(ЫНз)2]ОН —
-> НОСН2(СНОН)3СООНН4 + 2А§1 + З Ш 3 + Н20; Н0 СН2(СН0 Н)3СН= 0 + н2 — ^ НОСН2(СНОН)3СН2ОН;
2 С5Н10О5 + Си(ОН)2 —> С5Н9О5С11С5Н9О5 + Н20 (синее окрашивание); С5Н10О5 + 502 5С02 + 5Н20.
5. 2СН3СН2СН2СНз + 502 |
кат' |
> 4СН3СООН + 2Н20; |
|
СНзСООН + ЫаОН |
> СН3СО(Жа + Н20; |
|
|
СНзСОСЖа + ИаОН — — > Ыа2С 03 + СН,!; |
|
||
2СН, — — — > СН=СН + 2Н2 (пиролиз метана). |
, |
||
6 .6.75% Н Ш 3. |
|
|
' |
7. X - К2СЮ4, V - Сг20 3 |
|
|
|
1) 2Сг + 6Н2804(конц) —^ |
Сг2(804)3 + 3802Т +6Н20; |
|
|
2)Сг2(804)3 + 8КОН -*• 2К[Сг(ОН)4] + ЗК2804;
3)2К[Сг(ОН)4] + ЗС12 + 8КОН — 2К2СЮ4 + 6КС1 + 8Н20;
4)2К2СЮ4 + Н2804 -*• К2Сг20 7 + К28 0 4 + Н20;
5)4К2Сг20 7 — — > 4К2СЮ4 + 2Сг20 3 + 302;
6) Сг20 3 + ИазСОз — |
2ИаСЮ2 + С 02. |
8 . X - С2Н,С12, V - С6Н6, 2 - С6Н5СВг2СН3. |
|
1) С2Н6 + 2С12 —^ |
С2Н,С12 + 2НС1; |
2)С2Н,С12 + 2МаОН(спирт.р-р) -> С2Н2 + 2ИаС1 + 2Н20;
3)ЗС2Н2 СцдУ > С6Н6;
Решения заданий вступительных экзаменов 2008 г. |
439 |
||
4) |
С6Н6 + С2Н5С1 а|С|з |
> С6Н5-С 2Н5 + НС1; |
|
5) |
С6Н5-С 2Н5 + 2Вг2 — |
С6Н5-СВг2СН3 + 2НВг; |
|
6) С6Н5-СВг2СН3 + 2НаОН(водн) -» С6Н5-СОСН3 + 2ЫаВг + Н20.
9.46.3% Си, 1.63% Ве, 47.0% 2п, 5.06% 31.
10.Гексановая кислота и ацетон.
Биологический факультет
Вариант БА-2008-1
1.Ш 0 3+ КОН -> КЫОз + Н20;
А§ + 2 Ш 0 3(конц) -► АеИОз + Ш 2Т + Н20.
2.Для осушения можно использовать вещества, не реагирующие с 8 0 2: концентрированную Н28О4, твердый С118О4 и Р20 5. КОН использо вать в качестве осушителя нельзя, т. к. будет протекать реакция:
2КОН + 8 0 2 — К28 0 3 + Н20.
3.Пусть 1 моль равновесной смеси
РеО + СО ^ Ре + С 02
содержит х моль С 02 и (1 - х ) моль СО. Тогда из выражения константы равновесия
З Г .М Ы |
I 0.42 |
[СО] |
\ - х |
имеем х = 0.3 моль.
Ответ: 0.3 моль С 02, 0.7 моль СО. 4.
■ > @ |
^ н * |
^ |
Р 0 С | 3 * н Аа |
2)16НС1 + 2КМп04 -» 5С12Т + 2МпС12 + 2КС1 + 8Н20;
31© - <4 + |
СНо™,*'2 5 |
т |
|
|
В |
4)2Н20 + 2Ыа -» 2ЫаОН + Н2Т.
Ответ: А - НС1, В - Н20.
5. Пусть газовая смесь состоит из х моль С 02 и у моль СО. Общее ко личество газов в смеси равно 5.6/22.4 = 0.25 моль. Молекула С 02 содер
440 |
Письменный вступительный экзамен |
жит 22 электрона, |
молекула СО - 14 электронов. Получаем систему |
уравнений: |
|
|
гх +у = 0.25; |
|
22* + 14у = 4.7; |
еерешение: х = 0.15, у = 0.1 моль.
Сгидроксидом натрия реагирует только СО2:
С 02 + 2ИаОН -> ИазСОз + Н20. Следовательно, объём газовой смеси уменьшится в
у(С02Н.у(С0) = а25=25
у(СО) 0.1
Ответ: объём газовой смеси уменьшится в 2.5 раза.
6.Рассчитаем рОН полученного раствора:
рОН= 14 -рН = 2.3, следовательно, концентрация ионов ОН" в нем составляет
[ОН-] = 10-рОН = 10-23 = 5 1 0-3 моль/л; эта концентрация складывается из [КЬОН] и [МеОН]:
[ОН-] = [КЬОН] + [МеОН], или
5-10-3 = 2 1 0 -3 +- 0 06 М - 0.5
откуда М = 40 г/моль. Искомая щёлочь - ИаОН.
Ответ: ИаОН.
7.1) А120 3 + ЗС — 2А1 + ЗСО|;
2)2А1 + 2ЫаОН + 6Н20 -> 2Ка[А1(ОН)4] + ЗН2Т;
3)Иа[А1(ОН)4] + 4НС1 -> А1С13 + ИаС1 + 4НгО;
4)2А1С13 + ЗМ§ -> ЗМ§С12 + 2А1;
5)8А1 + ЗОНЖ)3(разб) -> 8А1(Ж)3)3 + З Щ Ш 3 + 9Н20;
6)4А1(М03)3 — — > 2А120 3 + 12>Ю2Т + 302Т.
Ответ: X, - А1(ЪЮ3)3, Х2 - А1С13.
8.1) С6Н]20б ФеРм?нты >с3Н7СООН + 2С02Т + 2Н2Т (маслянокислое
брожение глюкозы);
2)С3Н7СООН + РС15 -> С3Н7СОС1 + РОС13 + НС1;
3)С3Н7СОС1 + С3Н7ОКа -> С3Н7СООС3Н7 + ИаС1;
4)С6Н]20б ФеРм?-нты > 2С2Н5ОН + 2С02Т (спиртовое брожение);
Решения заданий вступительных экзаменов 2008 г. |
.441 |
5) 2С2Н5ОН -А ^.сцо, > СН2=СН-СН=СН2 + Н2 + 2Н20 (синтез Ле-
300°
бедева);
6 ) иС4Н6 (-СН2-СН=СН-СН2-)„.
Ответ: А - С3Н7СООН, В - С3Н7СОС1, С - С2Н5ОН, полимер - полибутадиен.
9. С бромоводородной кислотой реагируют карбонат бария и фосфид неизвестного металла:
ВаСОз + 2НВг -► ВаВг2 + С0 2Т + Н20 ;
Ме3Р2 + бНВг -► 2РН3Т + ЗМеВг2.
Из образующихся газов (С02 и РН3) с дихроматом калия в растворе реагирует только фосфин:
ЗРН3 + 4К2Сг20 7 + 16Н2804 — ЗН3Р04 + 4Сг2(804)3 + 4К2804 + 16Н20.
Пусть прореагировало хмоль К2Сг20 7, тогда образовалось хмоль Сг2(804)3. Согласно условию задачи, массовые доли солей хрома сравня лись, следовательно,
686 • 0.08 - 294* = 392х,
откуда х = 0.08 моль.
Из уравнения взаимодействия фосфина с дихроматом у(РН3) = 0.75* = = 0.06 моль, поэтому у(Ме3Р2) = 0.5у(РН3) = 0.03 моль.
По условию задачи, масса исходной смеси солей равнялась 23.67 г. Следовательно,
23.67 = 0.03 • (ЗМ+ 62 + 197 + 119),
откуда М= 137 г/моль. Металл - барий, формула фосфида - Ва3Р2.
Ответ: Ва3Р2.
10. Исходная соль может быть образована взаимодействием либо ам миака, либо амина Я'№12 с карбоновой кислотой КСООН, так как только в этом случае при сплавлении со щёлочью может выделяться аммиак
к с о о ш 4 + к о н — я с о о к + ш 3Т + н 2о
или газообразный амин
[ЯСООН] 1МН2Я' + к о н — |
я с о о к + ятчн2Т + н 2о , |
которые способны реагировать с соляной кислотой. Кроме того, при сплавлении с избытком щёлочи, как следует из условия задачи, выделя ется соответствующий газообразный углеводород (не прореагировавший с НС1)
я с о о к + к о н —^ ян Т + к 2с о 3